生物加工設(shè)備選型與應(yīng)用

前言

　　生物技術(shù)是一門具有悠久歷史又與現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)密切相關(guān)的科學(xué)。生物工程技術(shù)以基因工程為先導(dǎo)，結(jié)合了發(fā)酵工程、酶工程和生物化學(xué)工程等工程技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代生物工程技術(shù)，現(xiàn)代生物工程技術(shù)又利用微生物的代謝活動(dòng)，經(jīng)生物轉(zhuǎn)化而大規(guī)模地制造生物工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)已形成一個(gè)種類繁多、門類齊全的獨(dú)立工業(yè)體系，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥、化工、能源利用、環(huán)境保護(hù)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中起著舉足輕重的作用?！　∩锛夹g(shù)的許多前沿技術(shù)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中不可避免地涉及到許多工程問(wèn)題，諸如生物原料的處理、生物反應(yīng)過(guò)程的設(shè)計(jì)與控制以及下游產(chǎn)物的分離、提取與純化等過(guò)程都離不開生物加工機(jī)械與設(shè)備，因此，生物工程設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型和應(yīng)用就成為生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化能否實(shí)現(xiàn)的重要條件。　　近年來(lái)，生物加工設(shè)備發(fā)展速度較快，特別是引進(jìn)國(guó)外的新技術(shù)、新裝備快速迅捷，而且新技術(shù)、新裝備的國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)日益增強(qiáng)。如啤酒廠的濕法粉碎新技術(shù)、低溫膜過(guò)濾系統(tǒng)生產(chǎn)純生啤酒技術(shù)的使用，麥汁煮沸外循環(huán)加熱裝置、麥糟干式輸送設(shè)備、麥汁一段冷卻及冰水制備裝置等都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新的新型燭式硅藻土過(guò)濾機(jī)正在啤酒生產(chǎn)企業(yè)推廣；酒精廠采用循環(huán)粉碎新工藝設(shè)備、真空冷卻連續(xù)糖化設(shè)備、酒精大罐連續(xù)發(fā)酵技術(shù)裝備、六塔節(jié)能差壓蒸餾設(shè)備等}生物加工高新技術(shù)逐漸在生產(chǎn)中得以應(yīng)用，如分子蒸餾技術(shù)、二氧化碳超臨界萃取技術(shù)等，現(xiàn)國(guó)內(nèi)已開發(fā)出30余種分子蒸餾新產(chǎn)品，建成數(shù)十條生產(chǎn)線，將分子蒸餾技術(shù)向工業(yè)化推進(jìn)了一步，最近開發(fā)成功的分子蒸餾成套工業(yè)化裝置實(shí)現(xiàn)了高真空下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，并具有適應(yīng)性廣、可調(diào)性能好的特點(diǎn)?！　【C合來(lái)看，生物反應(yīng)器向著大型化、自動(dòng)化發(fā)展。這主要體現(xiàn)在個(gè)體反應(yīng)器容積的日益擴(kuò)大、自動(dòng)化水平的逐漸提高方面，如抗生素發(fā)酵罐容積達(dá)到400m3、氨基酸反應(yīng)器790m3、單細(xì)胞蛋白反應(yīng)器達(dá)2000m3、酒精大罐發(fā)酵罐容積達(dá)3800m3，反應(yīng)器容積的增大有利于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。　　本書作者多年從事生物加工設(shè)備方面的教學(xué)工作，同時(shí)又有企業(yè)工作經(jīng)歷，深感設(shè)備選型對(duì)生物產(chǎn)品加工的重要性。本書力求以近期生物加工設(shè)備的新發(fā)展為切入點(diǎn)，將生物加工生產(chǎn)機(jī)械與設(shè)備的原理、技術(shù)參數(shù)、主要性能、特點(diǎn)及如何選用等進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，以期對(duì)我國(guó)生物加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生一定的積極作用。本書可供生物加工、食品、制藥等大專院校作為教材使用以及供企業(yè)生產(chǎn)一線的相關(guān)技術(shù)人員、管理者參考。

內(nèi)容概要

本書詳細(xì)闡述了各類生物加工設(shè)備的選用方法及應(yīng)用實(shí)例，全書編寫中體現(xiàn)了下列特色：    所論的設(shè)備既包括物料處理與輸送設(shè)備、分離純化設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備，也涉及空氣凈化與供水、制冷系統(tǒng)等輔助設(shè)備；提供了許多工業(yè)上運(yùn)行良好的生物加工設(shè)備及工藝實(shí)例，如味精、有機(jī)酸、酶制劑與藥物等產(chǎn)品的制造技術(shù)。    本書可供生物加工、食品、制藥等企業(yè)生產(chǎn)一線的相關(guān)技術(shù)人員、管理者及大專院校師生參考。

書籍目錄

第一篇  生物加工物料處理、輸送與產(chǎn)物分離純化設(shè)備的選用  緒論  第一章  物料處理機(jī)械與設(shè)備選用    第一節(jié)  概述    第二節(jié)  物料處理機(jī)械與設(shè)備選用      一、固體物料篩選與分級(jí)設(shè)備選用      二、固體物料粉碎機(jī)械設(shè)備選用      三、物料混合機(jī)械設(shè)備選用  第二章  培養(yǎng)基滅菌與制備設(shè)備選用    第一節(jié)  培養(yǎng)基滅菌設(shè)備選用      一、培養(yǎng)基滅菌方法      二、培養(yǎng)基滅菌設(shè)備流程選用    第二節(jié)  培養(yǎng)基制備設(shè)備選用      一、液體培養(yǎng)基制備設(shè)備選用      二、固體培養(yǎng)基制備設(shè)備選用  第三章  物料輸送機(jī)械與設(shè)備選用    第一節(jié)  液體輸送機(jī)械與設(shè)備      一、泵的分類和特點(diǎn)      二、常用泵及泵的選用原則    第二節(jié)  固體輸送機(jī)械與設(shè)備      一、機(jī)械輸送系統(tǒng)設(shè)備選用      二、氣流輸送系統(tǒng)設(shè)備選用    第三節(jié)  氣體輸送機(jī)械與設(shè)備      一、風(fēng)機(jī)的分類與特點(diǎn)      二、氣體輸送機(jī)械與設(shè)備選用  第四章  過(guò)濾、離心與膜分離設(shè)備選用    第一節(jié)  概述      一、分離過(guò)程的分類      二、過(guò)濾、離心與膜分離性能特點(diǎn)    第二節(jié)  過(guò)濾機(jī)械與設(shè)備選用      一、過(guò)濾機(jī)械與設(shè)備選用原則      二、壓力式過(guò)濾設(shè)備類型與選用      三、真空過(guò)濾設(shè)備類型與選用      四、離心過(guò)濾設(shè)備類型與選用    第三節(jié)  離心分離設(shè)備選用      一、碟片式離心機(jī)類型與選用      二、管式離心機(jī)類型與選用      三、其他類型離心機(jī)選用      四、離心分離設(shè)備選用原則    第四節(jié)  膜分離設(shè)備選用      一、膜分離方法與膜  　　二、膜分離設(shè)備選用原則  　　三、膜分離設(shè)備類型與選用  第五章  萃取、離子交換與色譜分離設(shè)備選用  　第一節(jié)  萃取分離原理與設(shè)備選用  　　一、萃取設(shè)備的選用原則與特點(diǎn)  　　二、液?液萃取分離流程  　　三、液?液萃取設(shè)備與選用  　第二節(jié)  浸取設(shè)備選用  　　一、間歇式浸取器  　　二、連續(xù)式浸取器  　第三節(jié)  超臨界萃取設(shè)備選用  　　一、超臨界萃取的原理與過(guò)程特征  　　二、超臨界萃取典型設(shè)備與選用  　第四節(jié)  離子交換分離原理與設(shè)備選用  　　一、離子交換樹脂的分類與設(shè)備特點(diǎn)  　　二、離子交換設(shè)備類型與選用  　第五節(jié)  色譜原理與設(shè)備選用  　　一、色譜分離原理與特點(diǎn)  　　二、色譜分離設(shè)備選用  第六章  蒸發(fā)和結(jié)晶設(shè)備選用  第七章  干燥設(shè)備選用  第八章  蒸餾設(shè)備選用第二篇　生物反應(yīng)設(shè)備與輔助設(shè)備選用  第九章  生物反應(yīng)器概述  第十章  生物反應(yīng)器選用  第十一章  空氣凈化與供水、制冷系統(tǒng)設(shè)備選用  第十二章  發(fā)酵調(diào)味品加工機(jī)械與設(shè)備選用實(shí)例  第十三章  酒類加工機(jī)械與設(shè)備選用實(shí)例  第十四章  其他生物加工機(jī)械與設(shè)備選用實(shí)例本書主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一篇 生物加工物料處理、輸送與產(chǎn)物分離純化設(shè)備的選用　　第一章 物料處理機(jī)械與設(shè)備選用　　第一節(jié) 概述　　生物工程產(chǎn)品多以生物質(zhì)為原料，由于這些原料在收獲、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸中常常會(huì)混入各種雜物，因此生產(chǎn)原料在加工前須經(jīng)過(guò)預(yù)處理去除雜物。此外，為了提高蒸煮、水解和發(fā)酵等工序的效率，需要對(duì)固體原料進(jìn)行粉碎。粉碎的方法根據(jù)操作作用力的不同可分為五種：①擠壓粉碎；②沖擊粉碎；③研磨粉碎；④剪切粉碎；⑤劈裂粉碎?！　o(wú)論是哪一種作用力，假如所施加的外力沒有超過(guò)物料的彈性限度，物料則不會(huì)破碎，只有施加外力超過(guò)物料的破碎強(qiáng)度時(shí)，物料才會(huì)被粉碎?！　『侠磉x擇粉碎物料的方法，必須根據(jù)物料的物理性質(zhì)、物料的大小以及粉碎的程度等而確定，應(yīng)特別注意物料的硬度和破裂性。對(duì)堅(jiān)硬的和脆性的物料，擠壓和沖擊很有效；對(duì)韌性物料剪切力作用較好；對(duì)方向性物料則以劈碎為宜。但不論是何種粉碎機(jī)，均很少單獨(dú)使用其中的一種方法，而是幾種方法組合，使粉碎更加有效?！　〉诙?jié) 物料處理機(jī)械與設(shè)備選用　　一、固體物料篩選與分級(jí)設(shè)備選用　　1．篩選設(shè)備　　篩選是對(duì)谷物等生物質(zhì)原料清理除雜最常用的有效方法。篩選機(jī)的作用是將原料中經(jīng)除鐵以后剩余的雜質(zhì)篩選而除去，生產(chǎn)過(guò)程中往往又需將粒度不同的物料加以分級(jí)，這也要用篩子來(lái)完成。因此，篩選操作具備以上兩方面的作用。常用的篩選機(jī)有振動(dòng)篩和圓筒分級(jí)篩兩種?！　。?）振動(dòng)篩 振動(dòng)篩是原料加工中應(yīng)用較廣泛的一種篩選與風(fēng)選相結(jié)合的清理機(jī)械，多用于清除谷物原料中小或輕的雜質(zhì)。它主要由進(jìn)料裝置、篩體、吸風(fēng)除塵裝置和支架等部分組成，可用于大麥等的篩選分離。如圖1-1所示為振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)。

編輯推薦

　　可供生物加工、食品、制藥等企業(yè)生產(chǎn)一線的相關(guān)技術(shù)人員、管理者及大專院校師生參考。

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